Tài liệu [vl1] định hướng giải bt chương điện từ file 6

Trần Thiên Đức – [email protected] – ductt111.com HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG TUẦN 12 - 13 DẠNG TOÁN: MẬT ĐỘ DÒNG ĐIỆN 1. Nhận xét: - Bài toán dạng này sẽ liên quan tới hai khái niệm về mật độ dòng điện ta cần phải nắm vững công thức xác định và ý nghĩa của từng loại. Dòng điện dịch Dòng điện dẫn - Dòng xuất hiện giữa hai bản tụ khi có điện trường - Dòng xuất hiện trong dây dẫn và liên quan tới sự biến thiên. chuyển dời của các điện tích. - Không gây ra hiệu ứng Joule – Lenx, không chịu - Gây ra hiệu ứng Joule – Lenx, chịu tác dụng của tác dụng của từ trường ngoài. từ trường ngoài. - Biểu thức mật độ dòng điện dịch: = ị - Biểu thức mật độ dòng điện dẫn: - Mối quan hệ giữa mật độ dòng điện dẫn cực đại và mật độ dòng điện dịch cực đại: | = - Vector mật độ dòng điện toàn phần: ị ẫ ị | + ẫ ẫ = = 2. Bài tập minh họa: Bài 7-5: Tính giá trị cực đại của dòng điện dịch xuất hiện trong dây đồng (σ = 6.107 Ω-1m-1) khi có dòng điện xoay chiều có cường độ cực đại I0 = 2 A và chu kì T = 0,01 s chạy qua dây. Biết tiết diện ngang của dây là S = 0,5 mm2. Tóm tắt: σ = 6.107 Ω-1m-1 I0 = 2 A T = 0,01 s S = 0,5 mm2 Giải: * Nhận xét: Cường độ dòng điện liên quan tới mật độ dòng điện dẫn. Từ mối quan hệ giữa mật độ dòng điện dịch và mật độ dòng điện dẫn - Xác định | ẫ | ị ẫ" từ I0 và S ta có: | - Từ chu kì T ta xác định được tần số góc: - Dòng điện dịch cực đại là: ị = ! ! ẫ = ##$ % = )* + | & ##$ % | & ẫ = | cần phải xác định | '$ ( = )*##$ '$ &+( ẫ | và tần số góc ω. = 3,7.1023 4/6) * Chú ý: - Bài toán cho I0 và S xác định được | ẫ | - Mối quan hệ giữa mật độ dòng điện dẫn cực đại và mật độ dòng điện dịch cực đại: ị = | ẫ | - Bài toán mở rộng xác định tần số góc, chu kì, điện dẫn suất Bài 7-6: Khi phóng điện cao tần vào một thanh natri có điện dẫn suất σ = 0,23.108 Ω-1m-1 dòng điện dẫn cực đại có giá trị gấp khoảng 40 triệu lần dòng điện dịch cực đại. Xác định chu kì biến đổi của dòng điện. DNK - 2014 1 Trần Thiên Đức – [email protected] – ductt111.com Tóm tắt: σ = 0,23.108 Ω-1m-1 | ẫ | = 40.108 ị Xác định chu kì T Giải: ị * Nhận xét: Từ mối quan hệ giữa mật độ dòng điện dịch và mật độ dòng điện dẫn ẫ" với dữ kiện đề bài đã cho hoàn toàn có thể xác định để từ đó xác định chu kì T - Từ mối quan hệ giữa mật độ dòng điện dịch và mật độ dòng điện dẫn ta có: = | ị →:= | ẫ 2< = | 2< ẫ ị | ! ! = ##$ % & ta thấy ≈ 9,68.10233 A Bài 7-7: Một tụ điện có điện môi với hẳng số điện môi ε = 6 được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều B = B CDA E với U0 = 300 V, chu kỳ T = 0,01 s. Tìm giá trị của mật độ dòng điện dịch, biết rằng hai bản tụ điện cách nhau d = 0,4 cm Tóm tắt: ε=6 B = B CDA E U0 = 300 V T = 0,01 s d = 0,4 cm Xác định jdịch Giải: * Nhận xét: Bài toán cho U và d xác định được cường độ điện trường xác định được mật độ dòng điện dịch. - Theo định nghĩa ta có: ị ị = FG = FE F → FE = 2,5.102N sinR200 †) dao động điện từ xuất hiện ) ) ≤† phóng điện không tuần hoàn • TH1: Mắc song song C// = 2C 1 ) = = 2,5.108 }t// …) = 6,25.108 4}) ) < † ) phóng điện không tuần hoàn. †) = TH2: Mắc nối tiếp 1 = 108 }t …) † ) = ) = 6,25.108 4} ) = ) < †) t = Z ) phóng điện không tuần hoàn. DẠNG TOÁN: SÓNG ĐIỆN TỪ 1. Nhận xét: - Bài toán liên quan tới những kiến thức cơ bản của sóng điện từ, đặc biệt là mạch phát sóng điện từ LC - Vận tốc sóng điện từ trong môi trường đồng chất đẳng hướng là: C C Ÿ= = L √ s - Tần số của sóng điện từ của mạch LC: 1 x= 2<√}t - Bước sóng điện từ: Ÿ = = 2<Ÿ√}t x 2. Bài tập minh họa: Bài 10-20: Một mạch phát sóng điện từ có C = 9.10-9 F, hệ số tự cảm L = 2.10-3 H. Tìm bước sóng điện tương ứng. DNK - 2014 8 Trần Thiên Đức – [email protected] – ductt111.com Tóm tắt: C = 9.10-9 F L = 2.10-3 H v = c = 3.108 m/s Xác định bước sóng tương ứng Giải: * Nhận xét: Đây là bài toán khá đơn giản liên quan tới mạch phát sóng điện từ. Ở trong bài này ta coi như là sóng truyền trong chân không nên v = c. Sử dụng công thức cơ bản để tính bước sóng điện từ. - Bước sóng điện từ mà mạch phát sóng điện từ có thể phát ra là: Ÿ = = 2<Ÿ√}t ≈ 2500 6 x * Chú ý: - Trong thực tế thì mạch dao động có thể thay đổi L và C để có thể phát ra hoặc thu nhưng sóng điện từ có đôi khi bài toán yêu cầu xác định dải sóng mà mạch dao động có thể thu được dải sóng khác nhau chỉ cần áp dụng công thức để tìm λmin và λmax Bài 10-21: Một mạch dao động điện từ gồm một ống dây có hệ số tự cảm L = 3.10-5 H mắc nối tiếp với một tụ điện phẳng có diện tích các cốt S = 100 cm2. Khoảng cách giữa các cốt là d = 0.1 mm. Hằng số điện môi của môi trường chứa đầy trong khoảng không gian giữa hai cốt của tụ điện là bao nhiêu? Biết mạch dao động cộng hưởng có bước sóng 750 m. Tóm tắt: L = 3.10-5 H S = 100 cm2 d = 0.1 mm λ = 750 m λch = 750 m Xác định ε Giải: * Nhận xét: Hằng số điện môi liên quan đến điện dung của tụ điện phương hướng của bài toán là phải đi xác định điện dung tụ điện. Đề bài đã cho bước sóng cộng hưởng và hệ số tự cảm L (coi sóng điện từ truyền trong không khí có v = c) nên ta có thể xác định được điện dung C - Ta có bước sóng điện từ mà mạch phát ra là: ) Ÿ = = 2<Ÿ√}t → t = ) ) x 4< C } - Điện dung của tụ phẳng: ¡ t= J = DNK - 2014 ¢U •*U U # $ (Y ≈6 9